锂离子电池存在着哪些不安全的特性?
之所以要高度关注锂离子电池的安全性,是由于这种电池自身特性所决定的:
1、锂离子电池能量密度很高,一个体系能量内能量越大就越危险,如果发生热失控,就会瞬间释放出巨大的热量,导致燃烧甚至爆炸。
2、锂离子电池采用有机电解质,本身是易燃物,存在氧化的隐患。
3、过充会使正极材料发生不可逆转的变化,可能导致内部短路、过热等。有的试验指出电压5V以下,电池表面温度是40摄氏度,5V是50度,5.5V是100度,12度时达到550度,起火爆炸。在试验中,过充25次以内,电池未出现险情,过充50次以上都会发生燃烧。
4、锂离子电池组要求各电池单体的容量、内阻、放点平台匹配一致,还要考虑电池组的平衡与热管理,如果单个电池出问题,打破平衡,也会导致不良后果。2006年前后,这个问题在笔记本电脑中曾经出现过,全球大约召回了上千万台笔记本电脑电池,笔记本电池组只有4-8个单体,汽车动力电池需要数百个单体,其管理难度很大,一致性要求更高。
5、有的研究报告指出,锂离子电池的安全性问题多发生在后续循环使用中,多次循环以后,电池的热失控温度阀值降低,失火的危险性增加。
6、锂离子电池对材料、工艺的要求极为严格,有的笔记本电池着火就是因为极片上沾有碎屑,有的是因为隔膜厚度不均匀。
锂离子电池要求的使用条件很难保证。比如说要求环境温度不超过55摄氏度,不能挤压、难以承受大的冲击、不能有剧烈的震动等等。动力电池箱尽可能布置在车辆碰撞的非变形吸能区域内,避免动力电池在碰撞中发生挤压变形。动力电池箱的固定方式尽量采用与车身纵梁等稳固件连接;单体电池采用独立稳定的整体框架式结构进行固定。